[发明专利]一种基于轨迹数据预存的微放电敏感区域绘制方法及系统

权利要求书

1.一种基于轨迹数据预存的微放电敏感区域绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对敏感区域进行网格剖分与索引，构建敏感区域参数矩阵S及其数据索引方式；

S2、遍历步骤S1构建的敏感区域参数矩阵S中各元素，确定不同出射相位下的概率权重、归属序号与碰撞动能数据，根据步骤S1确定的数据索引方式进行存储；

S3、读取步骤S2存储的数据并结合SEY模型计算对应于碰撞动能的瞬时SEY值；

S4、基于步骤S3得到的瞬时SEY值计算K函数分布，确定用于求解有效二次电子倍增率的联立方程组；

S5、基于步骤S4得到的联立方程组，使用联立迭代求解法计算参数矩阵S中各元素对应的微放电有效二次电子倍增率σ_eff，以微放电有效二次电子倍增率σ_eff为色度绘制微放电敏感区域。

2.根据权利要求1所述的基于轨迹数据预存的微放电敏感区域绘制方法，其特征在于，步骤S1中，对敏感区域网格进行剖分与索引具体为：

S101、根据敏感区域的电压上限V_max与下限V_min、频率上限f_max与下限f_min及其相应的剖分数r与c，通过对数均匀剖分分别确定电压数组Λ与频率数组Γ；

S102、根据电压数组Λ与频率数组Γ的剖分设置，交叉形成敏感区域的2维参数矩阵S。

3.根据权利要求2所述的基于轨迹数据预存的微放电敏感区域绘制方法，其特征在于，步骤S101中，第i个电压数组Λ与第j个频率数组Γ具体为：

4.根据权利要求1所述的基于轨迹数据预存的微放电敏感区域绘制方法，其特征在于，步骤S2中，采用联合概率密度函数的数值构建方法计算不同出射相位下的概率权重数组、归属序号数组以及对应的碰撞动能数组，对于相位数组中任意的出射相位具体为：

S201、将的整个求解域离散为多个连续且宽度都等于h的判断区间Δτ，渡越时间点τ位于区间中点，根据电子出射速度分布f(u)，将电子出射速度分布划分为m个等概率量速度区间，并取概率中点速度为各速度区间的代表速度；

S202、对于给定微波电压V_rf、频率间距积fd与电子出射相位采用龙格库塔法求解步骤S201中电子分别从不同位置以代表速度出射后的运动轨迹，直至电子发生碰撞，确定电子发生碰撞时的渡越时间、碰撞动能与碰撞类型；

S203、根据电子渡越时间确定步骤S202中出射速度归属的判断区间，如果两个相邻的出射速度不归属于相同或者相邻的判断区间，将两出射速度之间看成新的待剖域，插入概率中点所对应的出射速度，并继续求解电子以新代表速率出射后的电子运动轨迹，重复渡越时间判定及插入新的出射速度直至达到设定的上限次数q；

S204、遍历步骤S203中得到的新出射速度，当相邻的代表速度归属于相邻的判断区间时，通过插值确定两个相邻判断区间的边界速度，如果相邻的出射速度不属于相同或者相邻的判断区间时，则边界速度为概率中点对应的出射速度，在代表速度的归属区间内有值；

S205、遍历电子出射相位数组Ψ，重复步骤S201～S204，记录各出射相位下的概率权重数组、归属序号数组以及对应的碰撞动能数组，并根据矩阵元素索引存储为相应的数据包。

5.根据权利要求4所述的基于轨迹数据预存的微放电敏感区域绘制方法，其特征在于，步骤S205中，稳态建模时的电子出射相位根据相位剖分数n在[0，2π]范围内进行均匀剖分，电子出射相位数组Ψ中的第i个出射相位满足h＝2π/n。

6.根据权利要求1所述的基于轨迹数据预存的微放电敏感区域绘制方法，其特征在于，步骤S3中，采用SEY唯象模型计算瞬时SEY值如下：

其中，ω为归一化的入射动能参数，σ_m为最大的SEY值；k_1-5为对材料SEY分布曲线的拟合参数。